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java多线程 java运行环境

编程之家2026-05-271166次浏览

很多朋友对于java多线程和java运行环境不太懂,今天就由小编来为大家分享,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!

java多线程 java运行环境

Java语言:Java多线程怎样创建

Java提供了线程类Thread来创建多线程的程序。其实,创建线程与创建普通的类的对象的操作是一样的,而线程就是Thread类或其子类的实例对象。每个Thread对象描述了一个单独的线程。要产生一个线程,有两种方法:

需要从Java.lang.Thread类派生一个新的线程类,重载它的run()方法;

实现Runnalbe接口,重载Runnalbe接口中的run()方法。

但,为什么Java要提供两种方法来创建线程呢?它们都有哪些区别?相比而言,哪一种方法更好呢?

在Java中,类仅支持单继承,也就是说,当定义一个新的类的时候,它只能扩展一个外部类.这样,如果创建自定义线程类的时候是通过扩展 Thread类的方法来实现的,那么这个自定义类就不能再去扩展其他的类,也就无法实现更加复杂的功能。因此,如果自定义类必

须扩展其他的类,那么就可以使用实现Runnable接口的方法来定义该类为线程类,这样就可以避免Java单继承所带来的局限性。

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还有一点最重要的就是使用实现Runnable接口的方式创建的线程可以处理同一资源,从而实现资源的共享.

(1)通过扩展Thread类来创建多线程

假设一个影院有三个售票口,分别用于向儿童、成人和老人售票。影院为每个窗口放有100张电影票,分别是儿童票、成人票和老人票。三个窗口需要同时卖票,而现在只有一个售票员,这个售票员就相当于一个CPU,三个窗口就相当于三个线程。通过程序来看一看是如

何创建这三个线程的。

public class MutliThreadDemo{

public static void main(String [] args){

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MutliThread m1=new MutliThread("Window 1");

MutliThread m2=new MutliThread("Window 2");

MutliThread m3=new MutliThread("Window 3");

m1.start();

m2.start();

m3.start();

}

}

class MutliThread extends Thread{

private int ticket=100;//每个线程都拥有100张票

MutliThread(String name){

super(name);//调用父类带参数的构造方法

}

public void run(){

while(ticket>0){

System.out.println(ticket--+" is saled by"+Thread.currentThread().getName());

}

}

}

程序中定义一个线程类,它扩展了Thread类。利用扩展的线程类在MutliThreadDemo类的主方法中创建了三个线程对象,并通过start()方法分别将它们启动。

从结果可以看到,每个线程分别对应100张电影票,之间并无任何关系,这就说明每个线程之间是平等的,没有优先级关系,因此都有机会得到CPU的处理。但是结果显示这三个线程并不是依次交替执行,而是在三个线程同时被执行的情况下,有的线程被分配时间片的机

会多,票被提前卖完,而有的线程被分配时间片的机会比较少,票迟一些卖完。

可见,利用扩展Thread类创建的多个线程,虽然执行的是相同的代码,但彼此相互独立,且各自拥有自己的资源,互不干扰。

(2)通过实现Runnable接口来创建多线程

public class MutliThreadDemo2{

public static void main(String [] args){

MutliThread m1=new MutliThread("Window 1");

MutliThread m2=new MutliThread("Window 2");

MutliThread m3=new MutliThread("Window 3");

Thread t1=new Thread(m1);

Thread t2=new Thread(m2);

Thread t3=new Thread(m3);

t1.start();

t2.start();

t3.start();

}

}

class MutliThread implements Runnable{

private int ticket=100;//每个线程都拥有100张票

private String name;

MutliThread(String name){

this.name=name;

}

public void run(){

while(ticket>0){

System.out.println(ticket--+" is saled by"+name);

}

}

}

由于这三个线程也是彼此独立,各自拥有自己的资源,即100张电影票,因此程序输出的结果和(1)结果大同小异。均是各自线程对自己的100张票进行单独的处理,互不影响。

可见,只要现实的情况要求保证新建线程彼此相互独立,各自拥有资源,且互不干扰,采用哪个方式来创建多线程都是可以的。因为这两种方式创建的多线程程序能够实现相同的功能。

由于这三个线程也是彼此独立,各自拥有自己的资源,即100张电影票,因此程序输出的结果和例4.2.1的结果大同小异。均是各自线程对自己的100张票进行单独的处理,互不影响。

可见,只要现实的情况要求保证新建线程彼此相互独立,各自拥有资源,且互不干扰,采用哪个方式来创建多线程都是可以的。因为这两种方式创建的多线程程序能够实现相同的功能。

(3)通过实现Runnable接口来实现线程间的资源共享

现实中也存在这样的情况,比如模拟一个火车站的售票系统,假如当日从A地发往B地的火车票只有100张,且允许所有窗口卖这100张票,那么每一个窗口也相当于一个线程,但是这时和前面的例子不同之处就在于所有线程处理的资源是同一个资源,即100张车票。如果

还用前面的方式来创建线程显然是无法实现的,这种情况该怎样处理呢?看下面这个程序,程序代码如下所示:

public class MutliThreadDemo3{

public static void main(String [] args){

MutliThread m=new MutliThread();

Thread t1=new Thread(m,"Window 1");

Thread t2=new Thread(m,"Window 2");

Thread t3=new Thread(m,"Window 3");

t1.start();

t2.start();

t3.start();

}

}

class MutliThread implements Runnable{

private int ticket=100;//每个线程都拥有100张票

public void run(){

while(ticket>0){

System.out.println(ticket--+" is saled by"+Thread.currentThread().getName());

}

}

}

结果正如前面分析的那样,程序在内存中仅创建了一个资源,而新建的三个线程都是基于访问这同一资源的,并且由于每个线程上所运行的是相同的代码,因此它们执行的功能也是相同的。

可见,如果现实问题中要求必须创建多个线程来执行同一任务,而且这多个线程之间还将共享同一个资源,那么就可以使用实现Runnable接口的方式来创建多线程程序。而这一功能通过扩展Thread类是无法实现的,读者想想看,为什么?

实现Runnable接口相对于扩展Thread类来说,具有无可比拟的优势。这种方式不仅有利于程序的健壮性,使代码能够被多个线程共享,而且代码和数据资源相对独立,从而特别适合多个具有相同代码的线程去处理同一资源的情况。这样一来,线程、代码和数据资源三者

有效分离,很好地体现了面向对象程序设计的思想。因此,几乎所有的多线程程序都是通过实现Runnable接口的方式来完成的。

什么是java多线程详解

线程对象是可以产生线程的对象。比如在Java平台中Thread对象,Runnable对象。线程,是指正在执行的一个指点令序列。在java平台上是指从一个线程对象的start()开始,运行run方法体中的那一段相对独立的过程。相比于多进程,多线程的优势有:

(1)进程之间不能共享数据,线程可以;

(2)系统创建进程需要为该进程重新分配系统资源,故创建线程代价比较小;

(3)Java语言内置了多线程功能支持,简化了java多线程编程。

一、创建线程和启动

(1)继承Thread类创建线程类

通过继承Thread类创建线程类的具体步骤和具体代码如下:

•定义一个继承Thread类的子类,并重写该类的run()方法;

•创建Thread子类的实例,即创建了线程对象;

•调用该线程对象的start()方法启动线程。

复制代码

class SomeThead extends Thraad{

public void run(){

//do something here

}

}

public static void main(String[] args){

SomeThread oneThread= new SomeThread();

步骤3:启动线程:

oneThread.start();

}

复制代码

(2)实现Runnable接口创建线程类

通过实现Runnable接口创建线程类的具体步骤和具体代码如下:

•定义Runnable接口的实现类,并重写该接口的run()方法;

•创建Runnable实现类的实例,并以此实例作为Thread的target对象,即该Thread对象才是真正的线程对象。

复制代码

class SomeRunnable implements Runnable{

public void run(){

//do something here

}

}

Runnable oneRunnable= new SomeRunnable();

Thread oneThread= new Thread(oneRunnable);

oneThread.start();

复制代码

(3)通过Callable和Future创建线程

通过Callable和Future创建线程的具体步骤和具体代码如下:

•创建Callable接口的实现类,并实现call()方法,该call()方法将作为线程执行体,并且有返回值。

•创建Callable实现类的实例,使用FutureTask类来包装Callable对象,该FutureTask对象封装了该Callable对象的call()方法的返回值。

•使用FutureTask对象作为Thread对象的target创建并启动新线程。

•调用FutureTask对象的get()方法来获得子线程执行结束后的返回值其中,Callable接口(也只有一个方法)定义如下:

复制代码

public interface Callable{

V call() throws Exception;

}

步骤1:创建实现Callable接口的类SomeCallable(略);

步骤2:创建一个类对象:

Callable oneCallable= new SomeCallable();

步骤3:由Callable创建一个FutureTask对象:

FutureTask oneTask= new FutureTask(oneCallable);

注释: FutureTask是一个包装器,它通过接受Callable来创建,它同时实现了 Future和Runnable接口。

步骤4:由FutureTask创建一个Thread对象:

Thread oneThread= new Thread(oneTask);

步骤5:启动线程:

oneThread.start();

java多线程的好处

1.充分利用CPU资源

现在世界上大多数计算机只有一块CPU.因此,充分利用CPU资源显得尤为重要。当执行单线程程序时,由于在程序发生阻塞时CPU可能会处于空闲状态。这将造成大量的计算资源的浪费。而在程序中使用多线程可以在某一个线程处于休眠或阻塞时,而CPU又恰好处于空闲状态时来运行其他的线程。这样CPU就很难有空闲的时候。因此,CPU资源就得到了充分地利用。

2.简化编程模型

如果程序只完成一项任务,那只要写一个单线程的程序,并且按着执行这个任务的步骤编写代码即可。但要完成多项任务,如果还使用单线程的话,那就得在在程序中判断每项任务是否应该执行以及什么时候执行。如显示一个时钟的时、分、秒三个指针。使用单线程就得在循环中逐一判断这三个指针的转动时间和角度。如果使用三个线程分另来处理这三个指针的显示,那么对于每个线程来说就是指行一个单独的任务。这样有助于开发人员对程序的理解和维护。

3.简化异步事件的处理

当一个服务器应用程序在接收不同的客户端连接时最简单地处理方法就是为每一个客户端连接建立一个线程。然后监听线程仍然负责监听来自客户端的请求。如果这种应用程序采用单线程来处理,当监听线程接收到一个客户端请求后,开始读取客户端发来的数据,在读完数据后,read方法处于阻塞状态,也就是说,这个线程将无法再监听客户端请求了。而要想在单线程中处理多个客户端请求,就必须使用非阻塞的Socket连接和异步I/O.但使用异步I/O方式比使用同步I/O更难以控制,也更容易出错。因此,使用多线程和同步I/O可以更容易地处理类似于多请求的异步事件。

4.使GUI更有效率

使用单线程来处理GUI事件时,必须使用循环来对随时可能发生的GUI事件进行扫描,在循环内部除了扫描GUI事件外,还得来执行其他的程序代码。如果这些代码太长,那么GUI事件就会被“冻结”,直到这些代码被执行完为止。

在现代的GUI框架(如SWING、AWT和SWT)中都使用了一个单独的事件分派线程(event dispatch thread,EDT)来对GUI事件进行扫描。当我们按下一个按钮时,按钮的单击事件函数会在这个事件分派线程中被调用。由于EDT的任务只是对GUI事件进行扫描,因此,这种方式对事件的反映是非常快的。

5.节约成本

提高程序的执行效率一般有三种方法:

(1)增加计算机的CPU个数。

(2)为一个程序启动多个进程

(3)在程序中使用多进程。

第一种方法是最容易做到的,但同时也是最昂贵的。这种方法不需要修改程序,从理论上说,任何程序都可以使用这种方法来提高执行效率。第二种方法虽然不用购买新的硬件,但这种方式不容易共享数据,如果这个程序要完成的任务需要必须要共享数据的话,这种方式就不太方便,而且启动多个线程会消耗大量的系统资源。第三种方法恰好弥补了第一种方法的缺点,而又继承了它们的优点。也就是说,既不需要购买CPU,也不会因为启太多的线程而占用大量的系统资源(在默认情况下,一个线程所占的内存空间要远比一个进程所占的内存空间小得多),并且多线程可以模拟多块CPU的运行方式,因此,使用多线程是提高程序执行效率的最廉价的方式。

OK,关于java多线程和java运行环境的内容到此结束了,希望对大家有所帮助。

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